浅谈模具或机械零件金属碳化物覆层技术

　　模具或机械零件的扩散法金属碳化物覆层技术说明：

　　1、技术简介扩散法金属碳化物覆层技术是将工件置于特种介质中，经扩散作使用于工件表面形成一层数微米至数十微米的金属碳化物层。这个碳化物层拥有极高的硬度，HV可达1600~3000(由碳化物种类决定)，此外，这个碳化物履层跟基体冶金结合，不影响工件表面光洁度，拥有极高的耐磨、抗咬合(粘结)、耐蚀等性能，可大幅度提升工模具及机械零件的运用寿命。

　　2、跟相关技术的相比通过在工件表面形成超硬化合物膜层的方法，是大幅度提升其耐磨、抗咬合(抗粘结)、耐蚀等性能，从而大幅度提升其运用寿命的有效而经济的方法。当下，工件表面超硬化处理方法主要有物理气相沉积(PVD)，化学气相沉积(CVD)，物理化学气相沉积(PCVD)，扩散法金属碳化物履层技术，当中，PVD法拥有沉积温度低，工件变形小的优点，但因为膜层跟基体的结合力较差，工艺绕镀性不好，往往难以发挥超硬化合物膜层的性能优势。CVD法拥有膜基结合力好，工艺绕镀性好等突出优点，但对于大量的钢铁材料而言，其后续基体硬化处理相比麻烦，稍有不小心，膜层就易破坏。所以其应用主要集中在硬质合金等材料上。PCVD法沉积温度低，膜基结合力及工艺绕镀性均较PVD法有较大改进，但跟扩散法比较，膜基结合力仍有较大差距，此外因为PCVD法仍为等离子体成膜，虽然绕镀性较PVD法有所改善，但无法消除。由扩散法金属碳化物覆层技术形成的金属碳化物覆层，跟基体形成冶金结合，拥有PVD、PCVD无法比拟的膜基结合力，所以这个技术真正可以发挥超硬膜层的性能优势，此外，这个技术不存在绕镀性问题，后续基体硬化处理方便，并可多次重复处理，使这个技术的适用性更为广泛。

　　3、技术优势扩散法金属碳化物覆层技术在日本、欧洲各国、澳大利亚、韩国等国应用广泛。据调查，不少进口设备上的配套模具大量地运用了这个技术，这些模具在进行国产化时，因为缺少相应的成熟技术，往往使模具寿命低，有些甚至无法国产化。这个技术国内七十年代就有人研究过，但因为各角度条件的限制，工艺及设备往往难以经过批量跟长期生产的考验，使这个技术中的一些实际存在的问题不易暴露或难以解决，往往半途而废。我们在十多年的研究跟应用的经历中，对这个技术存在的工艺、设备上的实际问题进行了深入的研究，并进行了有效的改进，经改进后的工艺及成套设备已可以满足长期稳定生产的要求，所处理的模具寿命水平达到进口同类模具寿命水平，获得了丰富的各类模具实际应用的生产经验，为大规模推广应用这个技术奠定了坚实的技术基础。

　　4、适用范围扩散法金属碳化物覆层技术能够广泛应使用于各类因磨损、咬合而引起失效的工模具或机械零件。当中，因磨损而引起的失效(如冲裁，冷镦，粉末成型等模具)可提升寿命数倍至数十倍；因咬合而引起的产品或模具的拉伤问题(如引伸模，翻边模等)，能够从根本上予以解决。